Trong quá trình học tập tại trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh, em đã được quý thầy, cô giảng dạy tận tình cũng như truyền lại những kiến thức rất bổ ích, quan trọng giúp ích cho em trong quá trình đi làm sau này. Vì còn thiếu kinh nghiệm thực tế nên em vẫn còn những hạn chế về năng lực và những thiếu sót trong quá trình nghiên cứu. Em xin lắng nghe và tiếp thu những ý kiến của giảng viên phản biện để hoàn thiện, bổ sung kiến thức. Em xin chân thành cảm ơn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHỆP NGHIÊN CỨU ĐỘNG CƠ DIESEL SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU BIODIESEL Ngành: Kỹ thuật khí Chun ngành: Cơ khí tơ Giảng viên hướng dẫn: ThS CAO ĐÀO NAM Sinh viên thực hiện: THÁI THANH TỒN Mssv: 1751080050 Lớp: CO17CLCB Tp Hồ Chí Minh, 2022 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP.HCM, truyền đạt kiến thức giúp đỡ tận tình quý Thầy Cô giảng viên trường hành trang quý báu cho nhận thức hiểu biết em ngày hôm Em xin ghi nhận nơi lòng biết ơn chân thành thầy cô giảng viên đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến với thầy Cao Đào Nam, người trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo, Quản lý anh chị cơng tác phịng dịch vụ Công Ty TNHH Hàng Xanh Mercedes – chi nhánh Võ Văn Kiệt, đặc biệt anh kỹ thuật viên công ty tạo điều kiện tốt cho em thời gian thực tập vừa qua, giúp em củng cố hồn thiện thêm kiến thức cơng việc ngành nghề mà em theo học – không nhiều cho em trãi nghiệm quý báu để làm hành trang cho em tiếp tục đường sau Do chưa có nhiều kinh nghiệm lượng kiến thức cịn hạn chế, luận văn em có thiếu sót khơng thể tránh khỏi Kính mong nhận góp ý, phê bình lời nhận xét từ q Thầy Cơ Em cảm khích đóng góp q Thầy Cơ cho luận văn để em hồn thiện Thay cho lời kết em xin gửi lời chúc sức khỏe đến toàn thầy cô thuộc trường Đại học Giao Thông Vận Tải Thành phố Hồ Chí Minh, anh chị thuộc ban lãnh đạo công ty Mescerdes, bạn bè hỗ trợ giúp đỡ em thời gian em theo học hỗ trợ em thực tập luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng… năm 2022 Sinh viên thực PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài: (1) Thái Thanh Toàn MSSV:1751080050 Lớp: CO17CLCB Ngành: Kỹ thuật khí Chun ngành: Cơ khí tơ Tên đề tài: Các liệu ban đầu: Các yêu cầu chủ yếu: Kết tối thiểu phải có: Ngày giao đề tài: …/…/… Ngày nộp báo cáo: …/…/… Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng… năm 2022 Giáo viên hướng dẫn ThS Cao Đào Nam TRƯỞNG KHOA TS TRƯỞNG BỘ MÔN TS BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (1) Thái Thanh Toàn MSSV: 1751080050 Lớp: CO17CLCB Ngành: Kỹ thuật khí Chun ngành: Cơ khí tơ Tổng quát LVTN: Số trang: Số chương: Số bảng số liệu: Số hình vẽ: Số tài liệu tham khảo: Phần mềm tính tốn: Số vẽ kèm theo: Hình thức vẽ: Hiện vật (sản phẩm) kèm theo: Nhận xét: a) Về tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: b) Những kết đạt LVTN: c) Những hạn chế LVTN: Đề nghị: Được bảo vệ (hoặc nộp LVTN để chấm) Không bảo vệ Điểm thi (nếu có): Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng… năm 2022 Giáo viên hướng dẫn Viện: Cơ khí Bộ mơn: Cơ khí tơ BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài: Thái Thanh Toàn MSSV: 1751080050 Lớp: CO17CLCB Tên đề tài: Nghiên cứu động Diesel sử dụng nhiên liệu Biodiesel Nhận xét: a) Những kết đạt LVTN: b) Những hạn chế LVTN: Đề nghị: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không bảo vệ 10 Các câu hỏi sinh viên cần trả lời trước Hội đồng: (1) (2) (3) 11 Điểm: TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Giảng viên phản biện (Ký ghi rõ họ tên ) Luận văn tốt nghiệp Thái Thanh Toàn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP…6 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH ẢNH 10 DANH SÁCH BẢNG BIỂU 13 DANH SÁCH KÍ TỰ VIẾT TẮT 14 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL 15 CHƯƠNG II: ĐẶC TÍNH CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL 17 2.1: ĐẶC ĐIỂM PHUN NHIÊN LIỆU 26 2.1.1 KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 32 2.1.2 MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG TỐN HỌC 38 2.2 ĐẶC TÍNH PHUN NHIÊN LIỆU 48 2.2.1: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 50 2.2.2 MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG TỐN HỌC 522 CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG DẦU DIESEL SINH HỌC ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH PHUN 62 3.1 ÁP SUẤT PHUN 63 3.1.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐẶC TÍNH CỦA NHIÊN LIỆU DIESEL 65 3.1.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 70 3.1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ 71 3.2 THỜI GIAN PHUN NHIÊN LIỆU 74 Luận văn tốt nghiệp Thái Thanh Toàn 3.2.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐẶC TÍNH DIESEL SINH HỌC 76 3.2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 79 3.2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ 80 3.3 TỐC ĐỘ PHUN NHIÊN LIỆU 81 3.3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐẶC TÍNH DIESEL SINH HỌC 83 3.3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 85 3.3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ 86 CHƯƠNG IV: CẢI TIẾN ĐỘNG CƠ DIESEL – ĐẶC ĐIỂM TỐI ƯU HÓA SỐ 94 4.1 TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG 94 4.1.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓA 95 4.1.2 CHUYỂN VẤN ĐỀ TỐI ƯU HÓA THÀNH TIÊU CHUẨN 97 4.2 TỐI ƯU HÓA ĐỘNG CƠ ĐỂ SỬ DỤNG DIESEL SINH HỌC 102 4.2.1 THAM SỐ HÓA HỆ THỐNG PHUN 103 4.2.2 TỐI ƯU HÓA LỊCH SỬ PHUN 110 4.2.3 TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH PHUN NHIÊN LIỆU 11919 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN 13030 TÀI LIỆU THAM KHẢO 13333 Luận văn tốt nghiệp Thái Thanh Toàn DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1: Thị phần tài ngun lượng toàn cầu 15 Hình 1.2: Tỷ trọng tiêu thụ lượng lĩnh vực giao thông vận tải 15 Hình 1.3: Tính động Diesel 16 Hình 2.1 Biểu đồ p V động Diesel hai kỳ bốn kì 18 Hình 2.2 Biểu đồ p V động diesel tăng áp hút khí tự nhiên 19 Hình 2.3 Hệ thống buồng trước buồng xoáy 19 Hình 2.4 Hệ thống phun trực tiếp — hệ thống phân phối khí 21 Hình 2.5 Hệ thống phun trực tiếp — hệ thống phân tán tường 22 Hình 2.6 Đặc tính động Diesel 23 Hình 2.7 Hệ thống phun nhiên liệu thẳng hàng điều khiển học động diesel 24 Hình 2.8 Các phần tử bơm 27 Hình 2.9 Quy trình phân phối nhiên liệu hình học từ bắt đầu đến kết thúc phân phối 28 Hình 2.10 Vòi phun 29 Hình 2.11 Đặc tính phun 30 Hình 2.12 Các giai đoạn trình phun 30 Hình 2.13 Hình dạng tốc độ phun lý tưởng chế độ động khác 32 Hình 2.14 Lịch sử tốc độ phân phối, tốc độ phun, giải phóng nhiệt áp suất xi lanh 33 Hình 2.15 Các vị trí đầu dò 35 Hình 2.16 Giường thử nghiệm hệ thống phun nhiên liệu 35 Hình 2.17 Giường thử nghiệm hệ thống phun nhiên liệu để đo nhiệt độ nhiên liệu thấp 36 Hình 2.18 Đặc tính phun đo băng thử nghiệm 37 Hình 2.19 Hệ thống phun nhiên liệu mơ hình hóa 38 Hình 2.20 Sơ đồ hệ thống phun nhiên liệu thẳng hàng 41 Hình 2.21 Đặc điểm phun nhiên liệu 50 Hình 2.22 Sự phá vỡ phun nhiên liệu 52 Hình 2.23 Thiết lập hình ảnh phun 53 Hình 2.24 Thiết bị thí nghiệm cho LIF-PIV 54 Hình 2.25 Mơ hình phân tán sơ cấp thứ cấp 56 Hình 3.1 Đặc điểm phun có khơng có van Snubber 65 Hình 3.2 Áp suất phun trung bình chế độ thử nghiệm 13 ESC hỗn hợp RaBIO D100 67 Hình 3.3 Áp suất dư loại nhiên liệu thử nghiệm khác 69 Hình 3.4 Áp suất ống Rail 70 Hình 3.5 Áp suất ống Rail phân phối phạm vi dao động tốc độ động khác 71 Hình 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ nhiên liệu đến áp suất phun đầy tải 500 vịng / phút72 Hình 3.7 Ảnh hưởng nhiệt độ nhiên liệu đến áp suất phun mơ men xoắn cực đại 73 Hình 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ nhiên liệu đến áp suất phun điều kiện định mức 73 Luận văn tốt nghiệp Thái Thanh Tồn Hình 3.9 Sự thay đổi áp suất phun trung bình tương đối RaBIO D100 74 Hình 3.10 Đặc tính phun sử dụng RaBIO chiều dài ống HP khác nhau………… 76 Hình 3.11 Độ trễ phun chế độ thử nghiệm 13 ESC hỗn hợp RaBIO D100… 77 Hình 3.12 Chỉ số thể tích 13 chế độ thử nghiệm ESC với hỗn hợp RaBIO D100 78 Hình 3.13 Thời gian phun 13 chế độ kiểm tra ESC cho RaBIO D100 79 Hình 3.14 Ảnh hưởng nhiệt độ nhiên liệu đến thời điểm phun đầy tải 500 v/p… 80 Hình 3.15 Ảnh hưởng nhiệt độ nhiên liệu đến thời gian phun đầy tải 800 v/p……81 Hình 3.16 Ảnh hưởng nhiệt độ nhiên liệu đến thời điểm phun đầy tải 1.100v/p 81 Hình 3.17 Thời gian phun tương đối RaBIO D100 82 Hình 3.18 Thời gian phun tương đối nhiệt độ khác 82 Hình 3.19 Tốc độ phun trung bình 13 chế độ thử nghiệm ESC cho hỗn hợp RaBIO D100 D100 84 Hình 3.20 Tiếp nhiên liệu giai đoạn phun khác nhau, tổng hợp 13 chế độ ESC, cho loại nhiên liệu khác 84 Hình 3.21 Nhiên liệu cục tương đối tổng hợp tất 13 chế độ ESC cho hỗn hợp khác RaBIO D100 85 Hình 3.22 Tiếp nhiên liệu RaBIO pha trộn với D100 85 Hình 3.23 Tỷ lệ phun trung bình tương đối cho RaBIO 86 Hình 3.24 Nhiên liệu tương đối RaBIO so với D100 nhiệt độ nhiên liệu khác 87 Hình 3.25 Tiếp nhiên liệu phần tương đối A 88 Hình 3.26 Tiếp nhiên liệu phần tương đối A1 88 Hình 3.27 Tiếp nhiên liệu phần tương đối C2 89 Hình 3.28 Tiếp nhiên liệu phần tương đối C2 89 Hình 3.29 Nhiên liệu tích lũy cục 90 Hình 3.30 Tỷ lệ phun trung bình tương đối 90 Hình 3.31 Tỷ lệ tốc độ phun trung bình 91 Hình 3.32 Giảm áp suất tiếp nhiên liệu điều kiện định mức cho RaBIO 92 Hình 3.33 Giảm áp suất tiếp nhiên liệu điều kiện mơ-men xoắn cực đại RaBIO 93 Hình 4.1 Phân loại phương pháp tối ưu hóa hệ thống 95 Hình 4.2 Số lượng ràng buộc vẽ cho thiết kế khác 98 Hình 4.3 Các thơng số hình học biên dạng cam 05 Hình 4.4 Các thành phần điểm điều khiển qix qiy, i ¼ k 08 Hình 4.5 Hệ thống phun nhiên liệu ECD với bơm điều khiển thời gian bọc ngồi 115 Hình 4.6 Lịch sử tốc độ phun mục tiêu 17 Hình 4.7 Lịch sử tốc độ phun cho trường hợp A (đường cong Bezier) B (đường cong Bezier hợp lý 18 Hình 4.8 Lịch sử tốc độ phun cho trường hợp D (đường cong Bazier hợp lý) cho chế độ vận hành 119 Luận văn tốt nghiệp Thái Thanh Tồn Hình 4.9 Các biến số thiết kế hình học hệ thống phun nhiên liệu thẳng hàng 121 Hình 4.10 Kiểm tra ESC, chu kỳ 13 chế độ, hệ số trọng số 12324 Hình 4.11 SMD trung bình thiết kế ban đầu tối ưu cho D100 RaBIO 127 Hình 4.12 Các cấu hình cam thiết kế ban đầu tối ưu cho D100 RaBIO………………128 10